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B2: Biofunktionalisierte Mikro- und Nanofaserstrukturen als textiles Biointerface


Klee, Doris, Prof. Dr. rer. nat
., deutsch

Institut für Technische und Makromolekulare Chemie der RWTH Aachen,

 

Ma, Nan, PD Dr. rer. nat., chinesisch

Klinik und Poliklinik für Herzchirurgie der Universität Rostock,

 

 

Die spezifische Zielsetzung des Teilprojekts B2 erforderte die Kooperation von Polymerchemikern/ /innen und Biologen/innen, um die hohen Anforderungen an Scaffolds für das Tissue Engineering, wie die Bioabbaubarkeit, die dem Gewebe möglichst ähnliche dreidimensionale Struktur sowie die Vaskularisierung zu erfüllen. Im vorliegenden Berichtszeitraum wurden Arbeitsblöcke bearbeitet, die als einzelne Bausteine zur Entwicklung eines 3-dimensionalen biofunktionalen Faserkonstrukts mit den geforderten Eigenschaften für die Fettgewebekultivierung und Herzmuskelgewebekultivierung zu werten sind. So wurden elektrogesponnene, hydrophile, resorbierbare Nanofasern auf Basis von neuartigen Poly(d,l-lactid)-blockpoly(ethylenglycol)-Copolymeren mit thiolreaktiven Endgruppen zur Immobilisierung von biologischen Signalen wie des zelladhäsionsfördernden RGDC-Peptids oder des Wachstumsfaktors VEGF165 entwickelt. Diese ermöglichten die Steuerung der Adhäsion und Proliferation von Präadipozyten und Endothelzellen bei gleichzeitiger Minimierung der unspezifischen Proteinadsorption. Des Weiteren wurde erstmals die Proliferation von Endothelzellen und Präadipozyten durch Arginin freisetzende Nanofasern gesteigert sowie die Kapillarisierung durch den Zusatz von Erythropoetin (EPO) gefördert. Die enge Kooperation mit den Querschnittsprojekten Q1 und Q2 hat mittels der Zweiphotonenlaser-Mikroskopie entscheidend zur Charakterisierung der neuartigen dreidimensionalen zellbesiedelten Konstrukte beigetragen.